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本研究の目的は、準安定電子分光装置を製作して、固体表面の最外層の電子状態について研究することである。本研究で製作した装置は、準安定電子分光法において、プローブとして使用する準安定原子線発生部である。それを現在稼動中の超高真空装置に接続し、既存の角度分解型エネルギー分析器によって、スペクトルを得ようとするものであった。以下に装置について述べ、最後に今後の研究計画について触れる。
準安定原子線として、ヘリウム原子の起音速ノズルビームを使用することにした。入射エネルギーのそろった指向性の高い、強度の強いビームが得られるからである。高圧のヘリウムガスをノズルから真空中へ吹き出し、流れを乱すことなくスキマーですくいとるものである。そのために、排気速度の大きな油拡散ポンプで2段に排気しなければならない。又、できるだけコンパクトにつくる必要もあって、真空槽はアルミ合金製の箱型にした。スキマーの下流に直流放電部と電子衝撃部を設置した。それらは、へリウム準安定原子を生成するためのものである。差圧排気は2段では不充分であることがわかった。超高真空装置との間に、ターボ分子ポンプで排気する小型の超高真空室を設けることによって、ガス導入によるサンプルの汚染をおさえた。既存の角度分解型エネルギー分析器は感度が低いためにスペクトルがとれないことが判明した。今後、もっと感度の高い角度積分型のエネルギー分析器を製作し、次のような系にこの実験手段を適用していきたいと考えている。即ち、金属/分子/金属型のサンドイッチ構造の1原子層毎の電子状態を調べること。更に、各種金属表面上のCO吸着における2n^*状態の検出などである。いずれも、表面最外層の原子・分子のみに敏感な準安定電子分光法の特徴を活かした実験である。
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